污水管道结构设计(环境工程土建概论))
污水管道系统设计
KZ=Kd Kh
Kd——日变化系数，是最大日污水量与平均日污水量的比值 Kh——时变化系数，是最大日最大时污水量与最大日平均时
污水量的比值
因为一般城市缺乏日变化系数和时变化系数的数据，要直接采用上
式计算总变化系数有困难。
总变化系数与平均流量之间有一定的关系。 平均流量越大，总变
化系数越小。
生活污水量总变化系数
（一）确定排水体制和排水区界，划分排水流域
1、排水体制的确定 根据《室外排水设计规范》规定，一般新建的城市和地区排水系统采用
分流制；对老城区排水系统的改建可采用合流制。并兼顾考虑环境保护的 要求、造价和维护管理等方面。 2、确定排水区界
排水区界是污水排水系统设置的界限。凡是采用完善卫生设备的建筑区 都应设置污水管道。
根据流域地势确定污水需要抽升的地区（局部泵站）。
中途泵站 泵
站
设 局部泵站 置
地
点
总泵站
（五）控制点的确定（P76）
——对管道系统的埋深起控制作用的点，通常在管道起点 或最低最远点。
各条管道的起点大都是该条管道的控制点。这些控制 点中离污水厂最远的那点，通常是整个系统的控制点。
确定控制点的标高， 一方面，要保证排水区域 内各点的污水都能够排出； 另一方面，不能因为照顾 个别控制点而增加整个管 道系统的埋深。
主干管布置在坚硬密实土壤中
尽量少穿河流、铁路、山谷和高地 避免与地下构筑物交叉
不宜敷设在繁忙、狭窄的街道下
（通常设在污水量较大一侧或地下管线较少一侧的人行道、 绿化带或慢车道下，当道路宽度超过40米时，可考虑在道路两 侧各设一条污水管）
集中流量尽量排入上游
II I
IV
III
排水工程污水管道系统设计
可用下式求得。
np q0 86400
式中：n——污水量原则，L/(人.d)； p——人口密度，人/公顷。
污水管道旳衔接
水力计算旳基本公式
Qv v C RI
式中：Q——流量，m3/s；
ω——过水断面面积，m2；
v——流速，m/s；
R——水力半径（过水断面积与湿周旳比值），m；
I——水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）；
C——流速系数，或谢才系数。
C值一般按曼宁公式计算，即
C
1
1
R6
n
n——管壁粗糙系数
三、污水管道旳水力计算（续2）
二、污水设计流量旳计算（续3）
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q3
A1B1K1 A2B2K2 3600T
C1D1 C2D2 3600
式中：Q3——工业企业生活污水及淋浴污水设计流量，L/s； A1——一般车间最大班职工人数，人； A2——热车间最大班职工人数，人； B1——一般车间职工生活污水量原则，为25(L/(人.班))； B2——热车间职工生活污水量原则，为35(L/(人.班))； K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计； K2——热车间生活污水量时变化系数，以2.5计； C1——一般车间最大班使用淋浴旳职工人数，人； C2——热车间最大班使用淋浴旳职工人数，人； D1——一般车间旳淋浴污水量原则，为40(L/(人.班))； D2——热车间旳淋浴污水量原则，为60(L/(人.班))； T——每班工作时数，h。
二、污水设计流量旳计算（续4）
（4）工业废水设计流量计算
Q4
m M KZ 3600T
污水管道系统的设计方法(ppt 87页)
在进行管道水力计算时，上游管段由于服务的排水面积 小，因而设计流量小，按此流量计算得出的管径小于最 小管径，此时就采用最小管径值。
因此，一般可根据最小管径在最小设计流速和最大充满 度情况下能通过的最大流量值，从而进一步估算出设计 管段服务的排水面积。若设计管段服务的排水面积小于 此值，即直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再进 行水力计算。这种管段称为不计算管段。
2.3.3 污水管道水力计算的设计数据
1．设计充满度
概念：在设计流量下、污水在管 道中的水深h和管道直径D的比值 称为设计充满度(或水深比)，
说明：h/D＝1时称为满流,h/D＜l 时称为不满流。
污水管道的设计有按满流和不 满流两种方法。我国按不满流进 行设计。
最大设计充满度：
污水管道按非满流设计的原因： (1)污水流量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水或
2.4.2 管道定线和平面布置的组合
2、平面布置 （1） 主要因素（支管）：地形及街区建筑特征，便于用户接管 排水。
1）低边式布置 （图2-8 -1） 2）周边式布置 （图2-8 -2） 3）穿坊式布置 （图2-8 -3）
最小覆土厚度的确定：
取以上三项结果的最大值 最大埋深
管道埋深允许的最大值称为最大允许埋深。
该值的确定应根据技术经济指标及施工方法而定， 一般在干燥土壤中，最大埋深不超过7—8m；在 多水、流砂、石灰岩地层中，一股不超过5m。
管网优化
对于污水管道系统，采用较大管径则坡降较小， 采用较小管径则坡降增大。
地下水可能通过检查井盖或管道接口渗人污水管道。因 此，有必要保留一部分管道断面，为未预见水量的增长 留有余地，避免污水溢出妨碍环境卫生。 (2)污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体。 此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液体时，可 能形成爆炸性气体。故需留出适当的空间，以利管道的 通风，排除有害气体，对防止瞥道爆炸有良好效果。 (3)便于管道的疏通和维护管理。
污水处理项目管道设计方案
污水处理项目管道设计方案概述该文档旨在提供一个污水处理项目管道设计方案的概述。
管道设计是污水处理系统中的关键部分，它涉及到管道网络的规划和设计，以确保污水的安全和有效处理。
设计原则在进行污水处理项目管道设计时，应遵循以下原则：1. 安全性：设计应确保管道网络的安全运行，防止任何泄漏或意外事故的发生。
2. 效率：管道系统应设计为具有良好的处理效果和高效能的运行。
3. 环保性：设计应有助于减少对环境的不利影响，包括减少污染物的排放和能源的节约。
4. 可维护性：设计应便于维护和修复，以确保系统长期稳定运行。
设计步骤进行污水处理项目管道设计时，可以按照以下步骤进行：1. 确定需求：了解项目的背景和目标，确定污水处理的规模、处理要求和所需的设备。
2. 规划管道网络：根据处理需求和现有环境条件，规划管道网络的布局和连接方式。
3. 设计管道参数：确定管道的直径、材质、坡度和流速等参数，以满足处理要求和预计的流量。
4. 考虑管道布局：根据现有场地条件和管道网络的规划，考虑管道的走向、高度和支撑结构等布局要素。
5. 考虑附属设备：将附属设备，如泵站、调节阀和沉淀池等，纳入管道设计考虑范围。
6. 完善设计：进行管道网络的详细设计，包括管道连接、支承方式和维护通道的设置等。
7. 评估与优化：通过模拟、计算或实地测试，评估设计方案的有效性，并进行必要的优化与调整。
设计要点在进行污水处理项目管道设计时，应注意以下要点：1. 确保管道选材符合污水处理的要求，如耐腐蚀性、耐压性和耐老化性等。
2. 考虑管道的通行需求，确保有足够的维护通道和操作空间。
3. 采用合理的管道连接方式，如焊接、弯接或扣压，以确保连接的牢固和密封。
4. 考虑管道的支撑结构，如支架、吊架或支管，以避免管道变形或断裂。
5. 配备必要的监测设备，如压力传感器、流速计和温度探针等，以便进行实时监测和故障排查。
总结通过遵循设计原则和设计步骤，以及注意设计要点，可以制定一个合理可行的污水处理项目管道设计方案。
污水管道工程施工组织设计
目录一、工程概况31、基本情况32、场地工程地质情况33、场地条件4二、施工组织设计编制依据和原则41、编制依据52、编制原则5三、施工总平面布置及说明61、施工道路布置62、施工水、电系统布置63、临时工程及临时设施的布置7四、施工总进度计划及说明71、总说明72、施工进度计划网络图8五、施工管理81、施工现场组织管理机构82、施工管理计划83、施工技术组织管理措施9六、施工方案说明111、施工测量112、沉井施工113、顶管施工184、沉管施工26七、工程进度及质量保证措施291、工期保证措施292、质量保证措施333、技术管理措施38八、保证安全、环保措施391、安全保证措施392、环境保护措施43九、文明施工441、文明施工管理措施452、降低噪音专项措施46十、附件48拟投入的主要施工机械设备表48劳动力计划表50一、工程概况1、基本情况1.1工程名称：武进区迎宾西路污水管道工程。
1.2设计单位：中机国际工程设计研究院有限责任公司。
1.3 工程地点：迎宾路。
1.4工程范围：工程量清单及招标文件确定的工作内容，即土石方开挖；管道制作安装；顶管施工；沉管施工；检查井；回填土。
1.5工程工期：按招标文件要求总工期为90天。
1.6质量标准：一次验收合格。
1.7施工特点：该管道工程主要收集原东安镇老镇区居民的生活污水及道路沿线的厂区污水，地势较为复杂，管道总长达1.28km；工程工期紧，仅为90天。
施工难度大，工程除过生产河段采用沉管施工法外，其余均采用顶管施工法，顶管工作井、接受井均采用沉井施工法，施工技术要求高，难度大。
2、场地工程地质情况2．1 气象水文该工程所在地区属亚热润季风气候区,具有气候温和，无霜期长。
雨量充沛，热量丰富，四季分明的特点；全年无霜期341天至258天，平均气温为18℃～18.4℃，历年最高气温41.3℃,极端最低气温-2.3℃,年平均降雨量960mm,最大降雨量1267.2mm,最小降雨量663.8mm,月最大降雨量359.4mm,日最大降雨量160.5mm。
环境工程水污染污水管道课程设计
目录第1章前言 (1)第2章工程概况 (4)§2.1 背景资料 (4)§2.2 排水体制的选择 (4)§2.3 设计内容 (5)§2.4 设计目标 (5)第3章污水管道的设计 (5)§3.1 污水管道布线 (6)§3.2 设计管段的划分及设计流量的计算 (7)§3.3 水力学参数选择的原则 (9)§3.3 水力学计算 (10)§3.4污水管道平面布置图和纵剖面图的绘制 (18)第4章工程造价估算 (19)§4.1 管道造价估算的依据 (19)§4.2 污水管道费用的计算 (199)结论 (24)参考文献 (25)第1章前言在经济高速发展的今天，环境问题也日益突出。
环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。
当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。
例如城市的空气污染造成空气污浊，人们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。
严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。
随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。
目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题，具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。
随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。
为了系统地排除和处置各种废水而建设的一整套工程设施称为排水系统。
排水系统主要有合流制和分流制两种系统。
合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一套管渠内排除的系统。
早期的合流制排水系统是将排除的混合污水不经处理和利用，就近直接排入水体，故称为直排式合流制排水系统。
污水管道的设计PPT教学课件
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典型的中水处理工艺流程
格 沉 初 曝 二 投药 沉 过 消 砂 沉 气 沉 混凝 淀 滤 毒
进水 栅 池 池 池 池 反应 池 池 池 出水
预处理
中心处理
后处理
二级生物处理、给水处理工艺的组合
中水回用过程中存在的问题
传统的处理工艺流程复杂，自动化水平不高，要求管 理人员有较高的专业水平，使得中水设施建成后，能 够正常运行的不多。
原始资料：
给定某市的街坊平面图，如下页图。居住区街坊人口 密度为350人/公顷，污水量标准为120L/(人.d)，火车站 和公共浴室的设计污水量分别为3L/s和4L/s，工厂甲和 工厂乙的工业废水设计流量分别为25L/s与6L/s。生活污 水及经过局部处理的工业废水全部送至污水处理厂进行 处理。工厂甲废水排出口的管底埋深为2.0m
• 能与水发生化学反应的气体溶解度大， 不能与水发生化学反应的气体溶解度小。 例如NH3、HCL在水中的溶解度很大， 而N2、H2、O2在水中的溶解度很小。
• （2）温度
温度升高可使气体在水中的溶解度降低， 且温度在低温条件下变化对气体的溶解 度影响显著。
• （3）含盐量
当温度、压力一定时，水中含盐量增加，会使气体在
有关亨利定律的计算
• 例1已知20℃氧气在纯水中溶解的亨利常数KH =31.0molL-1atm-1,试计算压力为161325Pa的干燥空气 中氧气在水中的溶解度?已知干燥空气中氧气的体积 分数为20.95%.
解:∵ PT= 161325Pa,体积分数为20.95% ∴PO2=161325×20.95%=33798Pa
四、污水管道的设计
确定排水区界，划分排水流域 管道定线 控制点确定和泵站的设置地点 设计管段及设计流量的确定 污水管道的衔接 污水管道在街道上的位置
污水管道设计
污水管道设计一确定排水界限，划分排水流域1确定排水界限：确定污水排水系统的界限，以建筑区划分，污水排水系统是由城镇规划的设计规划决定的.2划分排水流域A.地形起伏：按等高线划分水线B.平坦地区：按面积街区划分C.排水干管：用一条或多干管排除一个流域中的污水二管道定线和平面布置的组合1污水管道系统定线：在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向（名词管道定线）2污水排水系统和平面布置的组成及定线的主要原则A.污水排水系统管道的组成a支管:接纳街坊污水b干管：接纳支管污水c主干管接纳干管污水管道定线一般是按照先大后小进行的顺序进行的:即先确定污水排出口的位置级污水处理厂的厂址位置，据此再拟定污水主干管的位置和走向然后再确定各排水流域的干管和位置和走向,再在各流域内确定个支管的位置和走向管道定线的主要原则使污水尽量按重力流方式排出，用较短的管线排除较大面积的污水，布置中尽量减少深埋，又减少提升泵站的数量（管线短埋深浅少提升）3影响平面布置的因素A地形—顺坡排水B排水体制排水体制决定排水系统的组成（有几套排水管系统）,采用分流制时两套系统应互相协调C污水厂.出水口泵站的位置污水厂和出水口的位置和数量决定污水主干管的位置和走向：主干管必须通向污水厂D地址条件a主干管必须布置在坚硬密实的土壤中,尽量避免穿越高地。
基岩浅入地带或基质土壤不良地带尽量避免与河道。
山谷.铁路.各种地下建筑交叉。
必须交叉时宜垂直交叉，可采用倒虹管或官桥穿过河道.山谷等E道路及交通状况管道不宜布置在交通繁忙而狭窄的街道下；道路较宽时可在道路两边平行布置，分别收集道路两边支管接入的污水F排水量大的工厂和建筑物的位置接入污水干管起端是有利的，这样管道直径大，铺设坡度可以减小，可以降低管道的埋深。
G地下管线和地下构筑物情况4干管布置排水区域较低的地方A干管与等高线垂直主干管与等高线平行B主干管与等高线垂直干管与等高线平行但要设置跌水井平行式适用范围:地势向河流方向较大倾斜的地区优缺点:可避免管道冲刷排水迅速5支管形式A低边式B围坊式C穿坊式6平面图内容三控制点确定和泵站设置地点对管道系统埋深起控制作用的地点是控制点1各条管道的起点就是这条管道的控制点，因为其埋深控制整条管道的埋深而整个系统的控制地点可能是A离出水口最远的一个管道的控制点B深度较深的工厂污水排出口C地形低洼区域内的污水管道起点2避免因个别控制点加大管道埋深的措施采用高强度管材局部填土设提升泵站3污水泵站的设置在污水排水系统中,污水泵站按作用一般分为：A分类中途泵站:当埋深超过最大埋深时，设置泵站提高下游管道的位置局部泵站：抽开局部污水的泵站，将局部低洼地区的污水提升到地势较高的地区的污水管道中，或者是将高层建筑的地下室.地铁各种建筑产生的污水提升到附近的城市污水管道中终点泵站：设置在污水厂，最终提升污水泵到污水处理构筑物内1.不满流设计（水深和管道直径的比值h/D):A。
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污水管道结构设计(环境工程土建概论)) 污水管道的结构设计应包括管体、管座及连接构造，对埋地管道，尚应包括管周各部位回填土的密实度设计要求。
对管道结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。
一般来说，工艺上污水管道分为压力管和重力管。
污水管通常埋地较深，多半采用重力管，导虹管或者通过泵房提升的污水管是有压管，但是压力较小，管材还是受外压为主。
按照管道的受力和变形特点将管道分为刚性管与柔性管。
根据公式αs=EpEd（tro）3[1]（各参数详见规范），αS≥1是刚性管，<1是柔性管。
刚性管变形小，柔性管变形大，管材延伸性能好。
刚性管道以裂缝允许值控制，柔性管则以变形允许值控制。
刚性管材有钢筋混凝土管（RCP）、预应力钢筋混凝土管（PCP）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、灰口铸铁管等。
常用柔性管材有塑料类管材、钢管和球墨铸铁管。
管道的接口从性能上分为柔性接口和刚性接口。
刚性接口属于固接连接，其接头部位的相邻管端不能产生转角和伸缩。
柔性接口属于可动连接，其接头部位的相邻管端与管轴线可有小量的转角和伸缩。
刚性接口有钢筋混凝土套环、焊接、法兰连接、套筒连接等。
柔性接口有承插式、企口式、卡箍连接等。
柔性接口一般内置橡胶圈止水，防渗漏效果好，但是成本高，刚性接口价格低，管道接口容易开裂渗漏，而且施工工期长。
污水管（重力管）采用较多的是钢筋混凝土管、塑料管和玻璃钢
管。
普通钢筋混凝土管价格便宜，受力性能好，耐腐蚀性能一般，但是接口容易渗漏。
塑料管主要有HDPE管、PE管UPVC管等。
塑料管自重轻、运输安装方便，接口少，安装效率高，但是属于脆性材料，耐腐蚀较差，由于污水管设计对环境要求很高，一旦渗漏，很难处理，所以不推荐使用。
球墨铸铁管强度高，内外涂抹防腐材料，性能好，近年来被广泛采用。
埋地钢筋混凝土管遇到软土地基时，地基变形会导致接口开裂渗漏，应配设置钢筋混凝土基础，减小管道变形。
实际工程中，当污水管道遇到河流、铁路、桥梁等障碍物时，设计人员还应留出预埋管道与已有构筑物的安全距离，避让已有构筑物基础，选择合理的施工方法。
重要河流应不影响航道通航要求，穿越铁路时应经过地铁主管部门组织的审查。
污水管的施工方法一般根据管道埋深、土层情况、现状地形等条件来确定。
污水管道施工方法有开挖施工，顶管，牵引管，小管径顶管。
（一）开挖施工
当施工场地以无障碍物，沟槽深度在一般在4米以内，可选用开挖施工。
开挖施工一般成本较低，施工工期较短。
基坑开挖还应注意以下几点：开挖沟槽时需采取切实可行的基坑支护措施确保边坡稳定，通常采用钢板桩支护。
沟槽开挖应确保沟底土层不受扰动，且不得超挖，人工清底。
沟槽开挖完毕后必须经有关人员验槽后方可继续施工。
施工中遇管道交叉时需采取有效保护措施确保交叉管安全。
开挖后对管道周边的回填设计至关重要。
钢筋混凝土管回填采用粘土、粉质粘土，土中不得含有机物。
钢筋混凝土管管道沟槽回填的压实作业应符合下列要求[2]：回填压实应逐层进行，且不得损伤管道；管道两侧和管顶以上500mm范围内胸腔夯实，应采用轻型压实机具，管道两侧压实面的高差不应超过300mm。
压实时，管道两侧应对称进行，且不得使管道位移或损伤。
分段回填压实时，相邻段的接茬应呈台阶形，且不得漏夯。
采用压路机时，碾压的重叠宽度不得小于200mm。
塑料管管顶以下及管顶以上500范围内回填中粗砂，管顶500以上非道路下回填粘性土，道路下同道路材料要求。
塑料管回填作业应符合下列规定：回填前，检查管道有无损伤或变形，有损伤的管道应修复或更换。
管道半径以下回填时应采取防止管道上浮、位移的措施。
沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内，必须采用人工回填，管顶500mm以上部位，可用机械从管道轴线两侧同时夯实，每层回填高度应不大于200mm。